Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Коррозия и защита алюминия -> Защита алюминия покрытиями -> Защита алюминия покрытиями

Защита алюминия покрытиями

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13 

Взаимодействие сформированной барьерной пленки с растворами аналогично взаимодействию с ними исходной пленки. Рост анодной барьерной пленки происходит вследствие увеличения ионной проводимости под влиянием внешнего электрического поля. В результате возрастает миграция ионов А13+ в поверхности пленки и ионов О2- и ОН- к поверхности металла. На границе металл - пленка формируется оксид алюминия. В тоже время усиленная миграция ионов А13+ приводит к формированию оксида и на границе раздела пленка - раствор по механизму образования твердого тела. Избыток катионов реагирует непосредственно с ионами раствора и затем в зависимости от эффективности образовавшихся конгломератов происходит достраивание барьерного слоя по механизму выделения или осаждения из раствора.

Анионы, способствующие формированию внешнего слоя барьерной пленки, могут образовывать, в конечном счете, мало растворимые соли или оксианионовые комплексы с алюминием. К их числу относятся, например, сульфаты и фосфаты. Переходящие непосредственно в раствор ионы алюминия могут гидролизоваться, переходить в агрегатное состояние и выделяться из первоначально коллоидного оксида алюминия, образующегося на поверхности. Некоторые анионы могут непосредственно выделяться, другие служат катализаторами, ускоряющими этот процесс.

Фосфатные анионы могут способствовать выделению очень дисперсных частиц, в результате чего образуется содержащий их гидратированный оксид алюминия в отличие от чистого оксида, расположенного ближе к поверхности металла.

Под воздействием электрического поля, могут также образовываться заряженные коллоидные частицы, которые, адсорбируя анионы фосфора, осаждаются на поверхности пленки чистого оксида алюминия. В зависимости от рН изменяются отношение А13+:ОН и содержание фосфат-ионов. Жесткость и компактность образующегося «загрязненного» слоя оксида определяется химической и водородной связями между ионами ОН- и РО43+ на примыкающих плоскостях микрокристаллитов.

Отмеченную разницу в пленках, полученных в фосфатных и хроматных растворах можно объяснить различным поведением конгломератов, образованных в процессе анодирования. Фосфатные конгломераты стабилизируют отрицательно заряженные коллоидные частицы оксида алюминия. Это ведет к их осаждению и образованию протяженного слоя «загрязненного» оксида. В противоположность этому хроматные конгломераты не способствуют стабилизации отрицательно заряженных коллоидных частиц, поскольку сами они несут положительный заряд. Поэтому последующее «загрязнение» растущей оксидной пленки определяется только их проникающей способностью.

Таким образом, внешний слой имеет микрокристаллическую структуру, определяемую механизмом формирования пленки. При этом миграция ионов А13+, О2- и ОН- возможна через межкристаллитные прослойки, хотя роль их в общем процессе не достаточно ясна.

Распределение водорода и ионов гидроксида, полученное методом вторичной ионной масс-спектрометрии при различных рН растворов, соответствует изложенным представлениям о механизме формирования барьерной пленки. Степень гидратации увеличивается с ростом рН, особенно заметно при переходе от кислых растворов к нейтральным. От величины рН зависит и распределение водорода в пленке - обогащение им внешнего слоя. Для фосфатного раствора это обогащение распространяется на расстояние 60 нм. В соответствии с данными внешние слои барьерной пленки представляют собой композитный материал, состоящий из гидратированных слоев и оксидов. Таким образом, распределение водорода определяется проникновением воды.

Менее ясна структура внутреннего слоя барьерной пленки, которая может, в соответствии с изложенными выше, быть аморфной, типа стекла или микрокристаллической у или у. Наличие участков рекристаллизованного у-оксида алюминия получило частичное объяснение в последних исследованиях микросрезов в трансмиссионном электронном микроскопе.

Полагают, что в боратном растворе канал, образующийся в местах участка сегрегации второго элемента, остается в растущей барьерной пленке на ее средней линии, выше которой в оксиде содержится бор. В этом месте выделяется газ, и происходит локальный разогрев. В результате над участком сегрегации образуется участок рекристаллизованной структуры у-фазы. Расчеты показывают, что температура в этом случае может подняться до 373 К, но переход от аморфного оксида алюминия к кристаллической у-фазе происходит при температуре около 973 К, т. е. выше температуры плавления. Считают, что бор может понижать температуру или изменять механизм кристаллизации.

Остается неясным характер движения ионов через пленку: мигрируют ли непрерывно отдельные ионы и перемещаются ли они скачками в аморфной структуре или по определенным местам кристаллической структуры.

Выше было показано, что коллоидные частицы играют определенную роль в формировании берьерного слоя.

В некоторых работах излагаются представления о формировании барьерного и последующего слоев главным образом с коллоидно-химических позиций.

В процессе формирования барьерной пленки наблюдается люминесценция. При анодировании в органических растворах она обусловлена ионами органических веществ, внедряющимися в пленку. В боратных растворах люминесценция носит иной характер: ее связывают с процессами, происходящими в каналах при образовании кристаллических участков.

Как уже отмечалось, рост напряжений в процессе формирования барьерной пленки до предельного значения приводит к диэлектрическому пробою. Пробой обычно связывают с локальным повышением температуры, которое приводит к увеличению электронной и ионной проводимости. В результате происходит точечное нарушение пленки до металла.

На периферийных участках пленка кристаллизуется и утолщается (рис. 101). Чаще пробой происходит в районе каналов. Считают, что выделение кислорода может предшествовать пробою и сопровождает его во время развития процесса. Если это так, то потенциал диэлектрического пробоя близок к потенциалу окисления воды. Таким образом, в процессе повышения напряжения облагораживается окислительно-восстановительный потенциал анодируемой поверхности, достигая, в конечном счете, критического значения. В этом свете представляет интерес и другая трактовка диэлектрического пробоя, согласно которой электроны на границе пленка - раствор приобретают дополнительную энергию под влиянием поля, образуемого ионизированными атомами, и способствуют дальнейшей генерации электронов, создавая электронный поток.

Пробой может сопровождаться искрением, которое, как правило, имеет место при анодировании в боратных растворах, но отсутствуют в растворах солей виннокаменной кислоты.

Пористый слой

Барьерный слой, как было показано выше, при равной толщине имеет примерно такое же количество ослабленных мест - каналов, - как и естественная пассивная пленка. При этом оба они более или менее точно повторяют рельеф поверхности.

Барьерный слой растет до определенного предела. Дальнейший рост, казалось, мог бы продолжаться при залечивании каналов, однако в реальных условиях при малой скорости растворения пленки этот рост ограничивается диэлектрическим пробоем. В растворах средней агрессивности, например серной кислоты, после некоторого периода торможения роста пленки, сопровождаемого падением плотности тока, в случае анодирования при постоянном напряжении (рис. 102) начинается повторный рост второго пористого слоя.

Механизм этого роста пока еще не совсем ясен, однако в свете данных, полученных с использованием электронной микроскопии, наиболее достоверной представляется гипотеза. Согласно этой гипотезе, в первый период электроны концентрируются на выпуклостях пленки, происходит их доращивание вследствие выравнивания плоскости раздела пленка - металл (рис. 103,б).

На следующей стадии при образовании достаточно неоднородного рельефа самого окисленного слоя электроны концентрируются в местах наиболее глубоких впадин. Начинается рост пленки за счет увеличения в этих местах проводимости катионов А13+. Расход алюминия приводит к образованию полусфер (рис. 103, в) и началу образования поры. Затем пора окончательно формируется (рис. 103, г). Энергетически наиболее выгодная и соответственно наиболее часто встречающаяся форма ячейки, стенки которой формируют выпуклости на срезе, - шестигранник, хотя размеры ячейки могут существенно различаться, поскольку нет каких-либо строгих структурных ориентаций, какие имеют, например, место в кристаллах. По этой же причине не всегда образуется шестигранник (рис. 104). Сама пора имеет чаще круглое сечение, реже квадратное и еще реже другие формы, например звездчатую, обнаруженную Келлером, Хантером и Робертсоном.

Размеры ячейки зависят от природы раствора (прежде всего от скорости растворения пленки в нем) и формирующего напряжения и, точнее от напряженности электрического поля в барьерной пленке толщиной ? в соответствии с уравнением

i = А ехр (В u/σ), где А, В - температурные коэффициенты.

В соответствии с этой формулой размеры ячейки обратно пропорциональны агрессивности раствора. Так, при обычных режимах анодирования в фосфорной кислоте при напряжении 150 В толщина барьерного слоя, диаметры ячейки и поры составляют соответственно 156, 416 и 194 нм, а пористость 9•1012 м-2. При анодировании в серной кислоте (u=20 В) эти величины равны соответственно 15, 55, 19 нм и 4•1014 м-2.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.10.12   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:26 Металлочерепица ATLAS

13:20 Металлочерепица САФАРИ

13:18 Металлочерепица SATIN

13:13 Фальцевая кровля GRAND LINE

12:08 Новые бесшовные трубы со склада и под заказ

11:16 Кулачки для токарного патрона 1000 мм

11:16 Вал фрикционный 16К20, 1К62, 1М63, 2м55, 6р12, 6р82, вм127

11:16 Вал фрикционный в сборе 1К62, 16К20, 16б16, 1к62д, 1М63, 1м6

11:16 запчасти к фрезерным станкам

11:16 Запчасти к станкам

НОВОСТИ

24 Июля 2017 17:09
Снос 108-летнего стального моста в американском штате Нью-Гэмпшир

25 Июля 2017 17:15
Выпуск стали в США за третью неделю июля вырос на 0,6%

25 Июля 2017 16:46
Производственные результаты ”Polymetal” за 2-й квартал 2017 года

25 Июля 2017 15:23
Турецкий импорт коксующегося угля за 5 месяцев вырос на 7,65%

25 Июля 2017 14:07
”ММК-ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ПАРК” получил признание на федеральном уровне

25 Июля 2017 13:48
Азиатский выпуск чугуна в июне вырос на 1,5%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стальные канаты - конструктивные особенности

ТОП 8 самых ожидаемых новинок кино

Защита металлоконструкций от огня

Выбор насосной станции для дома и дачи

Небольшой ликбез по инфракрасным нагревателям

Пилы по металлу - особенности полотен

Cтиральные машины - основные аспекты выбора

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.